Auf der Spur eines Ozonkillers
Spurensuche in der Atmosphäre
35‘000 Tonnen undeklarierter Tetrachlorkohlenstoff (CCl4) werden jedes Jahr in unsere Atmosphäre entlassen – obwohl Anwendungen, bei denen dieser Stoff in die Umwelt gelangt, seit 2010 durch das Montreal-Protokoll offiziell verboten sind. Woher kommt also dieses Umweltgift? Forschende der Empa gingen der Sache nach und fanden mögliche Quellen.
Symbolbild
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«Es ist reine Detektivarbeit», sagt Empa-Forscher Stefan Reimann von der Abteilung «Luftfremdstoffe/Umwelttechnik», einer der Autoren verschiedener Studien zu Tetrachlorkohlenstoff. Tatsächlich ist seine Arbeit mit der eines Fahnders vergleichbar. CCl4 ist einer der Hauptverantwortlichen für den Abbau der Ozonschicht und wurde 2010 im Montreal-Protokoll offiziell verboten. Lediglich als Zwischenprodukt für chemische Synthesen ist das farblose Gas noch zugelassen; es darf jedoch nicht mehr in die Atmosphäre entlassen werden.
Daher sind alle Nationen gemäss dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) dazu verpflichtet, keine Emissionen von CCl4 mehr zuzulassen beziehungsweise eventuell trotzdem auftretende Emissionen zu melden und zu quantifizieren. Die der UNEP gemeldeten, «offiziellen» Emissionen belaufen sich insgesamt auf gerade einmal 3‘000 Tonnen weltweit. In Wirklichkeit gelangen aber jährlich rund 35‘000 Tonnen an CCl4 in die Atmosphäre, wie eine internationale Studie bereits 2016 herausgefunden hatte. Die Studie ging damals davon aus, dass der Chemikalienausstoss vor allem auf Fabriken zurückzuführen ist, in denen chlorierte Lösungsmittel hergestellt werden, die nach wie vor zugelassen sind. Vor allem bei der Herstellung von Dichlormethan (CH2Cl2), Chloroform (CHCl3) und Tetrachlorethen (C2Cl4) entsteht CCl4 als Nebenprodukt und entweicht dabei in die Atmosphäre. Weitere mögliche Quellen sind Emissionen aus der Produktion von Chlorgas oder aus alten Deponien. Diese Quellen sind nun tatsächlich durch zwei neue Studien von internationalen Forscherteams mit Messungen in Südkorea bestätigt worden.
Keine illegalen Tetrachlorkohlenstoff-Fabriken
Die 35‘000 Tonnen CCl4 stammen mit grösster Wahrscheinlichkeit nicht illegalen Fabriken – zumindest nicht ganz. Wie die Messungen in Südkorea zeigen, stammen ca. 20‘000 Tonnen der undeklarierten CCl4 -Emissionen aus China. Ein Grossteil des Gases lässt sich dabei tatsächlich auf die Produktion von chlorierten Lösungsmitteln zurückführen, welche erlaubt ist solange kein CCl4 in die Atmosphäre gelangt. Interessanterweise haben jedoch die chinesischen Emissionen auch nach dem offiziellen Verbot von CCl4 in 2010 nicht abgenommen, was auf eine andauernde Quelle aus dieser Produktion schliessen lässt. Die restlichen Emissionen stammen aus anderen Ländern in Asien, aber auch aus Europa und den USA. Um den Ausstoss von CCl4 auf Fabrik- und Prozessebene zu senken, ist es gemäss Empa-Forscher Reimann von entscheidender Bedeutung, technische Verbesserungen und bessere Regulierungsstrategien zu implementieren. Zudem müssten die kontinuierlichen globalen Messungen von Ozon-abbauenden Substanzen weitergeführt werden, um Quellen von Substanzen zu entdecken, die die Erholung der Ozonschicht gefährden.
Originalveröffentlichung
D Sherry, A McCulloch, Q Liang, S Reimann, PA Newman; "Current sources of carbon tetrachloride (CCl4) in our atmosphere"; Environmental Research Letter; 2018.
S Li, S Park, J Mühle, S O’Doherty, RF Weiss, X Fang, S Reimann, RG Prinn; "Toward resolving the budget discrepancy of ozone-depleting carbon tetrachloride (CCl4): an analysis of top-down emissions from China"; Atmospheric Chemistry and Physics; 2018.
MF Lunt, S Park, S Li, S Henne, AJ Manning, AL Ganesan, I Simpson, D Blake, Q Liang, S O'Doherty, CM Harth, J Mühle, PK Salameh, RF Weiss, PB Krummel, PJ Fraser, RG Prinn, S Reimann, and M Rigby; "Continued emissions of the ozone-depleting substance carbon tetrachloride from East Asia"; Res. Lett.; 2018.
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